[發明專利]一種基于simulink的非相干散射雷達回波模擬方法及系統

在審

• 申請號: 201710436344.0
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107340502A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 姚明;管煒;鄧曉華
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292;G01S7/41;G01S13/88
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙)42231
• 代理人: 黃君軍

1.一種基于simulink的非相干散射雷達回波模擬方法，其特征在于，包括步驟：

S1、在simulink中構建雷達脈沖發射器、發射機、發射天線、電離層目標、接收天線、接收機模擬前端、接收機數字處理模塊、輸出模塊；

S2、在simulink中將所述雷達脈沖發射器正向連接所述發射機，將所述發射機正向連接所述發射天線，將所述發射天線正向連接所述電離層目標，將所述電離層目標正向連接所述接收天線，將所述接收天線正向連接所述接收機模擬前端，將所述接收機模擬前端正向連接所述接收機數字處理模塊，將所述接收機數字處理模塊正向連接所述輸出模塊；

S3、所述雷達脈沖發射器模擬發射雷達脈沖信號，所述發射機放大雷達脈沖信號的功率，所述發射天線增益雷達脈沖信號，所述電離層目標模擬電離層對雷達脈沖信號進行散射形成回波信號，所述接收天線增益回波信號，所述接收機模擬前端進行信號濾波，所述接收機數字處理模塊處理信號和生成回波信號的幅相信號、生成回波信號的I/Q信號、生成數字濾波器性能對比結果，所述輸出模塊輸出接收機數字處理模塊生成的數據并將模擬的回波信號導入MATLAB中進行進一步處理。

2.如權利要求1所述的基于simulink的非相干散射雷達回波模擬方法，其特征在于，步驟S1中：

采用simulink的脈沖產生模塊構建所述雷達脈沖發射器，采用simulink的RF模塊、LC Bandpass、TWT amplifier構建所述發射機，采用simulink的天線增益模塊構建所述發射天線和接收天線，采用simulink的匹配濾波器構建所述接收機模擬前端。

3.如權利要求1所述的基于simulink的非相干散射雷達回波模擬方法，其特征在于，步驟S1中：

根據軟目標雷達方程構建所述電離層目標，所述發射天線發出的雷達脈沖信號依次進行信號時延處理和多普勒頻移處理后，將雷達脈沖信號輸入所述電離層目標，模擬出經電離層目標散射的回波信號。

4.如權利要求3所述的基于simulink的非相干散射雷達回波模擬方法，其特征在于，步驟S1中：

構建電離層目標的軟目標雷達方程為：其中，P_r表示回波功率，P_t表示雷達發射峰值功率，A_r表示天線有效面積，dR表示距離分辨率，n_R表示等離子體向量中的電子密度，R₁表示目標電離層等離子體向量與雷達的距離，σ₀為非磁化等離子體的雷達散射截面，可以表示為：其中σ_e表示電子的雷達散射截面，α＝4πD/λ，D表示等離子體德拜長度，λ表示雷達波長，T_e/T_i表示電子和離子的溫度比。

5.如權利要求1所述的基于simulink的非相干散射雷達回波模擬方法，其特征在于，步驟S3中：

所述接收機數字處理模塊生成的回波信號的幅相信號、回波信號的I/Q信號用于評價模擬的回波質量，所述接收機數字處理模塊生成的數字濾波器性能對比結果用于評估選用的濾波器性能。

6.一種基于simulink的非相干散射雷達回波模擬系統，其特征在于，包括：

構建模塊：在simulink中構建所述雷達脈沖發射器、所述發射機、所述發射天線、所述電離層目標、所述接收天線、所述接收機模擬前端、所述接收機數字處理模塊、輸出模塊；

連接模塊：在simulink中將所述雷達脈沖發射器正向連接所述發射機，將所述發射機正向連接所述發射天線，將所述發射天線正向連接所述電離層目標，將所述電離層目標正向連接所述接收天線，將所述接收天線正向連接所述接收機模擬前端，將所述接收機模擬前端正向連接所述接收機數字處理模塊，將所述接收機數字處理模塊正向連接所述輸出模塊；

模擬模塊：所述雷達脈沖發射器模擬發射雷達脈沖信號，所述發射機放大雷達脈沖信號的功率，所述發射天線增益雷達脈沖信號，所述電離層目標模擬電離層對雷達脈沖信號進行散射形成回波信號，所述接收天線增益回波信號，所述接收機模擬前端進行信號濾波，所述接收機數字處理模塊處理信號和生成回波信號的幅相信號、生成回波信號的I/Q信號、生成數字濾波器性能對比結果，所述輸出模塊輸出接收機數字處理模塊生成的數據并將模擬的回波信號導入MATLAB中進行進一步處理。